IPC機制初探

IPC簡介

IPC(Inter-Process Communication),含義進程間通信或者跨進程通信,指兩個進程之間進行數(shù)據(jù)交換的過程。
Android中特色的兩個IPC方式:Binder和socket,還有其他如ContentProvider。

Android中的多進程

通過給四大組件指定android:process屬性,輕易的開啟多進程模式。或者通過JNI在native層fork一個新的進程(微信的?;钍侄危?。
使用shell命令來查看進程信息:adb shell ps或者adb shell ps | grep 包名。
另外以":"開頭的進程屬于當前應用的私有進程,不以":"開頭的進程則屬于全局進程,其他應用通過shareUID方式可以和它跑在同一個進程里。

多進程模式運行機制

android:process導致的主要問題:共享內(nèi)存失敗,因為每個應用/進程分配一個獨立的虛擬機,不同虛擬機在內(nèi)存分配上有不同的內(nèi)存地址空間,導致不同的虛擬機訪問同一個類的對象會產(chǎn)生多個副本。具體包括:
1) 靜態(tài)成員和單例模式完全失效
2)線程同步機制完全失效
3)SharedPreferences的可靠性下降(不支持多進程同時寫操作,一定幾率丟失,底層基于讀寫XML實現(xiàn))
4)Application會多次創(chuàng)建
第四點我們理解為:運行在不同進程中的組件是屬于兩個不同的虛擬機和Application的
同一個應用間的多進程即相當于兩個不同應用采用了SharedUID的模式。所以系統(tǒng)提供了很多跨進程通信方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。實現(xiàn)跨進程通信的方式很多:
1)Intent傳遞數(shù)據(jù)
2)共享文件和SharedPreferences
3)基于Binder的Messenger和AIDL
4)Socket

IPC基礎概念

Serializable接口

Serializable是一個序列化接口,提供標準的序列化和反序列化操作。在類中聲明如下標識即可自動實現(xiàn)默認的序列化

private static final long serialVersionUID = 8887778284818858825L;

同樣不聲明serialVersionUID也是可以的,但是會影響反序列化過程。
簡單舉例實現(xiàn)序列化和反序列化過程,如下

// 序列化
User user = new User(0,"jack",true);
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.dat"));
out.writeObject(user);
out.close();

// 反序列化
ObjectInputStream out = new ObjectInputStream (new FileInputStream("user.dat"));
User newUser = (User)in.readObject();
in.close();

現(xiàn)在我們來說明serialVersionUID在反序列化過程中的重要作用。原則上序列化后的數(shù)據(jù)中的serialVersionUID只有和當前類的serialVersionUID相同才能正常地被反序列化。
serialVersionUID的詳細工作機制:
序列化時候serialVersionUID會被寫入到序列化的文件(也可能是其他中介),反序列化的時候系統(tǒng)會去檢測文件中serialVersionUID,是否和當前類一致,一致說明序列化的類的版本和當前類的版本相同,可以成功的反序列化。
一般需要手動指定,也可以由當前類的結構自動去生成hash值并賦值給serialVersionUID。但是建議手動指定,盡管版本發(fā)生改變,仍然能最大限度的恢復數(shù)據(jù),若不指定則直接崩潰。
不參與序列化化過程的情況:
1)靜態(tài)成員變量屬于類不屬于對象
2)采用transient關鍵字修飾的成員變量

Parcelable接口

一個類通過實現(xiàn)Parcelable接口,這個類的對象就可以實現(xiàn)序列化并可以通過Intent和Binder傳遞。

public interface Parcelable 
{
    //內(nèi)容描述接口,基本不用管
    public int describeContents();
    //寫入接口函數(shù),打包
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags);
    //讀取接口,目的是要從Parcel中構造一個實現(xiàn)了Parcelable的類的實例處理。因為實現(xiàn)類在這里還是不可知的,所以需要用到模板的方式,繼承類名通過模板參數(shù)傳入
    //為了能夠實現(xiàn)模板參數(shù)的傳入,這里定義Creator嵌入接口,內(nèi)含兩個接口函數(shù)分別返回單個和多個繼承類實例
    public interface Creator<T> 
    {
           public T createFromParcel(Parcel source);
           public T[] newArray(int size);
    }
}

下面示例是一個典型的用法。

public class User implements Parcelable 
{
     public int userId;
     public String userName;
     public boolean isMale;
     public Book book;

     public int describeContents() 
     {
         return 0;
     }

     public void writeToParcel(Parcel out, int flags) 
     {
         out.writeInt(userId);
         out.writeString(userName);
         out.writeInt(isMale ? 1 : 0);
         out.writeParcelable(book, 0);
     }

     public static final Parcelable.Creator<MyParcelable> CREATOR = new Parcelable.Creator<User>() 
     {
         public User createFromParcel(Parcel in) 
         {
             return new User(in);
         }

         public User[] newArray(int size) 
         {
             return new User[size];
         }
     };
     
     private User(Parcel in) 
     {
         userId = in.readInt();
         userName = in.readString();
         isMale = in.readInt() == 1;
         book = in.readParcelable(Thread.currentThread().getContextClassLoader());
     }
 }

系統(tǒng)已實現(xiàn)Parcelable接口的類有如:Intent,Bundle,Bitmap,甚至List和Map也可以,前提是每個元素都是可序列化的。

和Serializable接口的差異:

  1. Serializable使用簡單但開銷大,序列化和反序列化需要大量的IO操作
  2. Parcelable使用起來麻煩,但是效率很高,主要應用在內(nèi)存的序列化上

Binder

Android開發(fā)中,Binder主要用于Service中,包括AIDL和Messenger(底層即AIDL),這里詳細介紹AIDL來分析Binder工作機制。
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